Стабилизированный преобразовательпостоянного напряжения

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 и 807256(22) Заявлено 28,03.79 (21) 2742233/24-07 6 05 1: 1/64 с присоединением заявки Ме(23) Приоритет Гевудерствввиый комитет вв делам изобретений и открытийОпубликовано 23,02,81, Бюллетень М 7 Дата опубликования описания 25.02.81(54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯИзобретение стносится к промышленной радиоэлектронике и может применяться в устройствах электропитания узлов автоматики, вычислительной техники и средств связи, в которых тоебуется галь 5 ваническое разделение выходных цепей. Известен преобразователь напряжения, содержащий задающий генератор, двухтактный усилитель мощности, регулируютО щий транзисторный ключ, источник запирающего напряжения, широтно-импульсный модулятор, выпрямитель с (С-фильтром, в котором напряжения гальванически развязанного выхода преобразователя поступа 15 ют с выхода пикового детектора блокинггенератора, питаемого напряжением выхода, на вход широтно-импульсного модулятора 11.Недостатком этого стабилизированного преобразователя является высокая инерционность и малая стабильность особенно при изменении температуры окружающей среды и тока нагрузки. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является стабилизированный преобразователь постоянного напряжения, содержащий задаЮщий генератор, двухтактный усилитель мощности, выпрямитель с С-фильтром подключенный ко вторичной обмотке трансформатора усилителя мощности, источник запирающего напряжения, разделительный трансформатор и широтно-импульсный модулятор, выход которого подключен к входу регулирующего ключа, а вход - к выходному выводу 2.Однако такое устройство недостаточно надежно в работе и имеет пониженный КПД что обусловлено дополнительными потерями в цепи управления транзисторами усилителя мощности. Кроме того развязывающие резисторы увеличивают внутрен-, нее сопротивление запирающего источника1 чт увеличивает время выключения транзисторов и динамические потери.Цель изобретения - повышение;Пд и надежности стабилизированного пренапряжеПоставленная цель достигается тем,что в известном стабилизированном преоразователе постоянного напряжения коллектор введенного дополнительного транзисторного ключа соединен с одним полюсом источника запирающего напряжения,другой полюс этого источника подключенк базам транзисторов усилителя мощностчерез пару развязывающих диодов, а входдополнительного транзисторного ключаподключен к выходу введенного логическо,го инвертора, вход которого соединен через двухтактный выпрямитель с дополнительной обмоткой разделительного трансформатора, при этом эмиттер дополнительного транзисторного ключа соединенс общей точкой эмиттеров транзисторовусилителя мощности,На фиг, 1 изображена принципиальнаясхема предлагаемого устройства; нафиг. 2 - графики напряжений на его элементах.Стабилизированный преобразовательпостоянного напряжения содержит задающий генератор 1, выходной трансформатор 2 которого имеет две вторичные обмотки 3 и 4, разделительный трансформатор 5 с обмоткой 6 управления и дополнительной обмоткой 7, двухтактныйтранзисторный усилитель 8 мощности, квыходу которого подключен выпрямчтель9 с (. С-фильтром, широтно-им(ульсныймодулятор 10, вход которого подключен квыпрямителю 9, а выход - к переходу базаэмиттер регулирующего ключа 11, который включен между соответствующимиобмотками трансформаторов 2 и 5, приэтом в состав ключа 11 .входят элементы, исключающие воэможность появлениянапряжения на обмотке 6 трансформатора5 в течение времени, когда широтно-импульсный модулятор 10 заперт. Базы транзисторов усилителя 8 через развязываюшие диоды 12 подключены к источнику13 запирающего напряжения, управлениекоторым осуществляется дополнительнымтранзисторным ключом 14 по сигналу собмотки 7 через логический инвертор 15и двухтактный выпрямитель 16, при этом.средний вывод обмотки 6 соединен с общей точкой транзисторов усилителя 8мощности через токоограничительный резистор 17,50 55 обраэователя постоянногоиия. Обмотка 4 трансформатора служитдля подачи напряжения синхронизации наширотно-импульсный модулятор 10. Нап 8072584ряжения питания О, на широтно-"миульсный модулятор 10, О, на логический инивертор 15 и источник запирающего напряжения транзисторов усилителя 8 мощности создаются задающим генератором 1.Стабилизированный преобразовательработает следующим образом.Модуляция по длительности прямоугольных импульсов напряжения, поступаю 10 щих с обмотки 3 трансформатора 2 (напряжения Ю, на фиг, 2) на базы транэисторов усилителя 8 мощности осуществляется с помощью регулирующего ключа 11по сигналу с широтно-импульсного модулятора 10 (напряжение 0 на фиг, 2),в последнем происходит сравнение выходного напряжения с опорным и преобразование напряжения рассогласования вШИМ-сигнал,20 Открытому состоянию ключа 11 соответствует появление управляющего напряжения на обмотке 6 трансформатора 5 О. Например, в момент времени, когда ключ 11 заперт, напряжение на обмот 25 ке 7 отсутствует и на выходе логическогоинвертора появляется высокий уровень,(напряжение 0, на фиг 2) что приводит к открытию дополнительного транзисторного ключа 14, и напряже:ие запира 30 юшего источника 13 через развязываюшне диоды 1 2 и р икладыва ется к базамтранзисторов усилителя мощности. Кактолько открывается ключ 11 и появляется напряжение на вторичных обмотках 6и 7 трансформатора 5 - логический инвертор 15 открывается, а ключ 14 запирается, снимая запирающее напряжение с баз(напряжение О на фиг. 2) транзисторовусилителя мощности. Так как ключ 14 работает только часть полупериода, то рассеивание дополнительной мощности в цепи управления усилителя 8 мощностине происходит,Положительный эффект от использованияпредлагаемого стабилизированного преобразователя постоянного напряжения заключается в том, что по сравнению с известными устройствами, введение дополнительного транзисторного ключа последовательно с источником запирающего напряжения, управляемого от раэделительногб трансформатора, позволяет повысить КПД и улучшить весо-габаритные показатели преобразователя, Кроме того, в предлагаемом устройстве запирающий импульс прикладывается непосредственно к базам транзисторов вусчлителя мощности, что способствуетод: ночному их запиранию, а это уменьшает потери и вероятность выхода из строя силовых транзисторов усилителя мощности.Разработанные стабилизнрованные преобразователи мощностью 150 Вт имеют КПЙ не 10-15% выше КПЙ известных устроиств,0Формула изобретения Стабилнзированный преобразователь постоянного напряжения содержащий задающий генератор, двухтактный усилитель 1 з мощности, выпрямитель с ЬС-фильтром, подключенный ко вторичной обмоткетрансформатора усилителя мощности, источник запирающего напряжения, разделительный трансформатор и широтно-импуль сный модулятор, выход которого подключен ко входу регулирующего ключа, а вход - к выходному выводу, о т л и ч а -807256 6ю щ и й с я тем, что, с Келью повышения КПЙ и надежности, коллектор икпеиного дополнительного транзисторного ключа соединен с одним полюсом источниказапирающего напряжения, другой полюсэтого источника подключен к базам транзисторов усилителя мо,ности через паруразвязывающих диодов, а ввод дополнительного транзисторного ключа подключенк выходу введенного логического иццртора, вход которого соединен черз двухтактный выпрямитель с дополнительнойобмоткой разделительного трансформатора, при этом эмиттер дополцигельпоготранзисторного ключа соединен с общейточкой эмиттеров транзнсторов усилителямощности.Источники информации,принятые во вцнмание при экспертно1. Авторское свидетельство СССРМо 419877, кл, С 05 Е 1/61, 1970.2. Авторское свидетеньство СССП807 256 аз 289/72 Тираж 951 ВНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская на